Aktiviti 7.4:
Membincangkan penyelesaian masalah berkaitan dengan kadar tindak balas dan menentukan pemboleh ubah dalam suatu tindak balas
Secara berkumpulan, selesaikan masalah yang berikut:
1. Rajah 7.16 menunjukkan graf isi padu gas karbon dioksida melawan masa bagi dua eksperimen, I dan II.
Jadual 7.7 menunjukkan keadaan dalam dua eksperimen itu.
Cadangkan dua cara untuk menjalankan eksperimen II supaya graf seperti dalam Rajah 7.16 dapat diperoleh. Seterusnya, nyatakan semua pemboleh ubah yang terlibat.
2. Hidrogen peroksida, H2O2 terurai secara perlahan-lahan pada suhu bilik untuk menghasilkan air dan oksigen. Penguraian hidrogen peroksida, H2O2 dapat dipercepat dengan kehadiran mangkin. Tiga eksperimen telah dijalankan untuk menentukan keberkesanan tiga jenis mangkin yang dapat menguraikan 50 cm3 larutan hidrogen peroksida, H2O2 dengan 10-isi padu dengan lengkap. Jadual 7.8 menunjukkan keputusan eksperimen yang diperoleh.
(a) Tulis persamaan kimia bagi tindak balas penguraian hidrogen peroksida, H2O2.
(b) Huraikan secara ringkas bagaimana eksperimen tersebut dijalankan. Dalam huraian anda, sertakan yang berikut:
(i) Pernyataan masalah
(ii) Hipotesis
(iii) Semua pemboleh ubah
(iv) Rajah bagi susunan radas
(c) Mangkin yang manakah paling berkesan untuk mempercepat penguraian hidrogen peroksida, H2O2? Terangkan jawapan anda.
Jawapan:
1.
Cara pertama:
Eksperimen dijalankan dengan menggunakan 1.0 g serbuk marmar, CaCO3 dan 50 cm3 asid hidroklorik, HCl 0.5 mol dm-3 pada suhu bilik.
Pemboleh ubah dimanipulasikan: Saiz ketulan marmar, CaCO3
Pemboleh ubah bergerak balas: Kadar tindak balas
Pemboleh ubah dimalarkan: Jisim ketulan marmar, CaCO3, suhu, isi padu dan kepekatan asid hidroklorik, HCl
Cara kedua:
Eksperimen dijalankan dengan menggunakan 1.0 g ketulan marmar, CaCO3 dan 50 cm3 asid hidroklorik, HCl 0.5 mol dm-3 pada suhu 50 °C.
Pemboleh ubah dimanipulasikan: Suhu tindak balas
Pemboleh ubah bergerak balas: Kadar tindak balas
Pemboleh ubah dimalarkan: Jisim dan saiz ketulan marmar, CaCO3, isi padu dan kepekatan asid hidroklorik, HCl
2.
(a) H2O2 (ak) ⟶ 2H2O(ce) + O2(g)
(b)
Pernyataan masalah: Bahan manakah merupakan mangkin yang paling berkesan bagi penguraian hidrogen peroksida, H2O2?
Hipotesis: Mangkin yang lebih berkesan akan menguraikan hidrogen peroksida, H2O2 dalam masa yang paling singkat.
Pemboleh ubah:
Pemboleh ubah dimanipulasikan: Jenis mangkin
Pemboleh ubah bergerak balas: Kadar tindak balas
Pemboleh ubah dimalarkan: Jisim mangkin, isi padu dan kepekatan larutan hidrogen peroksida, H2O2 dan suhu
Prosedur:
1. Sediakan radas seperti dalam rajah.
2. Masukkan 0.1 g serbuk mangan (IV) oksida, MnO2 ke 50 cm3 larutan hidrogen peroksida, H2O2 dengan 10-isi padu.
3. Dengan serta-merta, mulakan jam randik.
4. Catatkan isi padu terkumpul di dalam buret pada setiap selang masa 10 saat.
5. Ulang langkah 1 hingga 4 dengan menggunakan kuprum(II) oksida, CuO dan besi.
(c) Mangan(IV) oksida, MnO2 kerana masa yang diambil untuk tindak balas menjadi lengkap adalah paling singkat, iaitu 40 saat.
Membincangkan penyelesaian masalah berkaitan dengan kadar tindak balas dan menentukan pemboleh ubah dalam suatu tindak balas
Secara berkumpulan, selesaikan masalah yang berikut:
1. Rajah 7.16 menunjukkan graf isi padu gas karbon dioksida melawan masa bagi dua eksperimen, I dan II.
Jadual 7.7 menunjukkan keadaan dalam dua eksperimen itu.
Cadangkan dua cara untuk menjalankan eksperimen II supaya graf seperti dalam Rajah 7.16 dapat diperoleh. Seterusnya, nyatakan semua pemboleh ubah yang terlibat.
2. Hidrogen peroksida, H2O2 terurai secara perlahan-lahan pada suhu bilik untuk menghasilkan air dan oksigen. Penguraian hidrogen peroksida, H2O2 dapat dipercepat dengan kehadiran mangkin. Tiga eksperimen telah dijalankan untuk menentukan keberkesanan tiga jenis mangkin yang dapat menguraikan 50 cm3 larutan hidrogen peroksida, H2O2 dengan 10-isi padu dengan lengkap. Jadual 7.8 menunjukkan keputusan eksperimen yang diperoleh.
(a) Tulis persamaan kimia bagi tindak balas penguraian hidrogen peroksida, H2O2.
(b) Huraikan secara ringkas bagaimana eksperimen tersebut dijalankan. Dalam huraian anda, sertakan yang berikut:
(i) Pernyataan masalah
(ii) Hipotesis
(iii) Semua pemboleh ubah
(iv) Rajah bagi susunan radas
(c) Mangkin yang manakah paling berkesan untuk mempercepat penguraian hidrogen peroksida, H2O2? Terangkan jawapan anda.
Jawapan:
1.
Cara pertama:
Eksperimen dijalankan dengan menggunakan 1.0 g serbuk marmar, CaCO3 dan 50 cm3 asid hidroklorik, HCl 0.5 mol dm-3 pada suhu bilik.
Pemboleh ubah dimanipulasikan: Saiz ketulan marmar, CaCO3
Pemboleh ubah bergerak balas: Kadar tindak balas
Pemboleh ubah dimalarkan: Jisim ketulan marmar, CaCO3, suhu, isi padu dan kepekatan asid hidroklorik, HCl
Cara kedua:
Eksperimen dijalankan dengan menggunakan 1.0 g ketulan marmar, CaCO3 dan 50 cm3 asid hidroklorik, HCl 0.5 mol dm-3 pada suhu 50 °C.
Pemboleh ubah dimanipulasikan: Suhu tindak balas
Pemboleh ubah bergerak balas: Kadar tindak balas
Pemboleh ubah dimalarkan: Jisim dan saiz ketulan marmar, CaCO3, isi padu dan kepekatan asid hidroklorik, HCl
2.
(a) H2O2 (ak) ⟶ 2H2O(ce) + O2(g)
(b)
Pernyataan masalah: Bahan manakah merupakan mangkin yang paling berkesan bagi penguraian hidrogen peroksida, H2O2?
Hipotesis: Mangkin yang lebih berkesan akan menguraikan hidrogen peroksida, H2O2 dalam masa yang paling singkat.
Pemboleh ubah:
Pemboleh ubah dimanipulasikan: Jenis mangkin
Pemboleh ubah bergerak balas: Kadar tindak balas
Pemboleh ubah dimalarkan: Jisim mangkin, isi padu dan kepekatan larutan hidrogen peroksida, H2O2 dan suhu
Prosedur:
1. Sediakan radas seperti dalam rajah.
2. Masukkan 0.1 g serbuk mangan (IV) oksida, MnO2 ke 50 cm3 larutan hidrogen peroksida, H2O2 dengan 10-isi padu.
3. Dengan serta-merta, mulakan jam randik.
4. Catatkan isi padu terkumpul di dalam buret pada setiap selang masa 10 saat.
5. Ulang langkah 1 hingga 4 dengan menggunakan kuprum(II) oksida, CuO dan besi.
(c) Mangan(IV) oksida, MnO2 kerana masa yang diambil untuk tindak balas menjadi lengkap adalah paling singkat, iaitu 40 saat.